JP2009097656A - Vehicle behavior stabilization device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車両挙動安定化装置に関し、特に、車両のアンダーステアやオーバーステア等の車両挙動不安定を検出し、原動機制御器による原動機出力低減とトランスミッション制御器による変速比の変更を自動的に実施し、車両を減速させることで、車両挙動を安定化させるための車両挙動安定化装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle behavior stabilization device, and in particular, detects vehicle behavior instability such as understeer and oversteer of a vehicle, and automatically performs reduction of a prime mover output by a prime mover controller and change of a gear ratio by a transmission controller. The present invention relates to a vehicle behavior stabilization device for stabilizing a vehicle behavior by decelerating the vehicle.
従来の車両挙動安定化装置として、車両挙動不安定を検出し、原動機制御器による原動機出力低減とトランスミッション制御器による変速比の低速側(原動機1回転当たりの駆動輪回転数が少ない側)への変更(以降、シフトダウンと記載する)を自動的に実施し、車両を減速させることで、車両挙動を安定化する装置があった(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional vehicle behavior stabilization device, vehicle behavior instability is detected, and the motor output is reduced by the prime mover controller and the gear ratio by the transmission controller is reduced to the low speed side (the drive wheel speed per revolution of the prime mover). There has been an apparatus that stabilizes vehicle behavior by automatically executing a change (hereinafter referred to as a shift down) and decelerating the vehicle (see, for example, Patent Document 1).
一般的なトランスミッション制御器は、車両の速度、アクセル開度、シフトレバー位置等に応じて、目標の変速比を決定し、現在の変速比から目標の変速比への変更を常に行っており、ドライバはシフトレバー操作によりシフトダウンやシフトアップを指示することができる。ここでドライバのシフトレバー操作によるシフトダウンを実施する際の、変速比の時間変化例を図13に示す。図13において、変速比は現在の変速比から目標の変速比へ、ある程度の時間(以降、変速時間と記載する)をかけて徐々に変更される。トランスミッション制御器内では、上記変速時間(又は変速時間に影響するパラメータ)が予め設定されており、これに基づいて変速比が徐々に変更される。そして、この変速時間は、一般的に搭乗者の乗り心地確保を優先して設定されており、通常、変速機構が機械的に耐えうる最短の変速時間よりも大幅に長い時間に設定されている。 A general transmission controller determines the target gear ratio according to the vehicle speed, accelerator opening, shift lever position, etc., and always changes from the current gear ratio to the target gear ratio. The driver can instruct downshift or upshift by operating the shift lever. Here, FIG. 13 shows an example of a change over time in the gear ratio when downshifting is performed by the driver operating the shift lever. In FIG. 13, the gear ratio is gradually changed from the current gear ratio to the target gear ratio over a certain period of time (hereinafter referred to as “shift time”). In the transmission controller, the speed change time (or a parameter that affects the speed change time) is set in advance, and the speed ratio is gradually changed based on this time. The shift time is generally set with priority given to ensuring the ride comfort of the passenger, and is usually set to a time significantly longer than the shortest shift time that the speed change mechanism can withstand mechanically. .
このような中、上記特許文献1に記載されているような従来装置は、車両挙動不安定を検出し、自動的にシフトダウンを実施する際、前記のようなドライバのシフトレバー操作によるシフトダウン時と同じ変速時間設定値(搭乗者の乗り心地確保を優先して設定した値)に基づき変速比を変更していた。このため、車両の減速が緩やかで、車両挙動の安定化効果が小さいという問題点があった。
Under such circumstances, the conventional device as described in
この発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、車両挙動不安定を検出し自動的に変速比を変更する際、通常走行時に比べ短時間で変速比を変更し、車両を即座に減速させることで、車両挙動を的確に安定化することが可能な車両挙動安定化装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve such a problem, and when the vehicle behavior instability is detected and the gear ratio is automatically changed, the gear ratio is changed in a shorter time than in normal driving, and the vehicle is immediately An object of the present invention is to obtain a vehicle behavior stabilization device capable of accurately stabilizing the vehicle behavior by decelerating the vehicle behavior.
この発明は、車両の挙動不安定あるいは挙動不安定度合いを検出する車両挙動不安定検出手段と、原動機の状態に応じて原動機出力を制御する原動機制御手段と、前記原動機制御手段からの前記原動機出力の車輪への伝達を制御するトランスミッション制御手段とを備え、前記トランスミッション制御手段は変速比の変更を実施するものであって、前記車両挙動不安定検出手段の検出結果により前記車両が挙動不安定であると判定された時に、前記トランスミッション制御手段は、前記変速比の変更動作を通常走行時に比べて短時間で実施する車両挙動安定化装置である。 The present invention includes vehicle behavior instability detection means for detecting vehicle behavior instability or a degree of behavior instability, prime mover control means for controlling a prime mover output according to a state of the prime mover, and the prime mover output from the prime mover control means. Transmission control means for controlling the transmission of the vehicle to the wheels, and the transmission control means changes the gear ratio, and the vehicle is unstable in behavior based on the detection result of the vehicle behavior instability detection means. When it is determined that there is a vehicle behavior stabilization device, the transmission control means performs the speed ratio changing operation in a shorter time than during normal driving.
この発明は、車両の挙動不安定あるいは挙動不安定度合いを検出する車両挙動不安定検出手段と、原動機の状態に応じて原動機出力を制御する原動機制御手段と、前記原動機制御手段からの前記原動機出力の車輪への伝達を制御するトランスミッション制御手段とを備え、前記トランスミッション制御手段は変速比の変更を実施するものであって、前記車両挙動不安定検出手段の検出結果により前記車両が挙動不安定であると判定された時に、前記トランスミッション制御手段は、前記変速比の変更動作を通常走行時に比べて短時間で実施する車両挙動安定化装置であるので、車両挙動不安定を検出し自動的に変速比を変更する際、通常走行時に比べ短時間で変速比を変更し、車両を即座に減速させることで、車両挙動を的確に安定化することができる。 The present invention includes vehicle behavior instability detection means for detecting vehicle behavior instability or a degree of behavior instability, prime mover control means for controlling a prime mover output according to a state of the prime mover, and the prime mover output from the prime mover control means. Transmission control means for controlling the transmission of the vehicle to the wheels, and the transmission control means changes the gear ratio, and the vehicle is unstable in behavior based on the detection result of the vehicle behavior instability detection means. When it is determined that there is a vehicle behavior stabilization device, the transmission control means performs the speed ratio changing operation in a shorter time than during normal driving. When changing the ratio, the gear ratio is changed in a shorter time than during normal driving, and the vehicle is decelerated immediately, thereby accurately stabilizing the vehicle behavior. Can.
以下、この発明に係る車両挙動安定化装置の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a vehicle behavior stabilization device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係る車両挙動安定化装置の構成図である。1は電動パワーステアリング制御器(本実施の形態における、車両挙動不安定検出手段)であり、電動パワーステアリングの制御を行うとともに車両が通常走行か挙動不安定かを検出するものである。2は、原動機の状態に応じて原動機出力を制御する原動機制御器、3は、原動機出力の車輪への伝達を制御するトランスミッション制御器である。これらの制御器は例えばCANのような通信バスに接続されており、互いにメッセージ通信を行えるようになっている。
FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle behavior stabilization device according to the first embodiment.
次に本実施の形態に係る車両挙動安定化装置の動作を説明する。本実施の形態に係る車両挙動安定化装置は、電動パワーステアリング制御器1が車両挙動不安定(ここではアンダーステアとする)を検出した場合に、原動機制御器2及びトランスミッション制御器3が車両の減速制御を実施するものである。以下に、それぞれの制御器の詳細について説明する。
Next, the operation of the vehicle behavior stabilization device according to the present embodiment will be described. In the vehicle behavior stabilization device according to the present embodiment, when the electric
電動パワーステアリング制御器1の詳細を説明する。図2は、本実施の形態における電動パワーステアリング制御器1の詳細構成図である。なお、ここではアンダーステア検出に関する部分を示し、操舵アシストトルク制御のみに関する部分は一般的であるので省略する。図2において、電動パワーステアリング制御器1は、操舵角センサ11、車速センサ12、操舵トルクセンサ13、モータ電流センサ14およびモータ回転速度センサ15からなる各種センサと、規範路面反力トルク演算器16、推定路面反力トルク演算器17およびアンダーステア判定器18からなる演算処理部を備えている。
Details of the electric
操舵角センサ11、車速センサ12、操舵トルクセンサ13、モータ電流センサ14およびモータ回転速度センサ15は、電動パワステ装置を含む車両の操舵系(図示せず)に関連して設けられている。操舵角センサ11は、車両のハンドル(図示せず)の操舵角θhを検出し、車速センサ12は、車両の車速Vを検出し、操舵トルクセンサ13は、車両のドライバによりハンドルに印加される操舵トルクTsを検出する。モータ電流センサ14は、ドライバの操舵力をアシストするための電動パワステ用の電動モータ(図示せず)に流れるモータ電流Imtrを検出し、モータ回転速度センサ15は、電動パワステ用の電動モータのモータ回転速度ωmtrを検出する。
The steering angle sensor 11, the
操舵角センサ11からの操舵角θhおよび車速センサ12からの車速Vは、規範路面反力トルク演算器16に入力される。
また、車速センサ12からの車速V、操舵トルクセンサ13からの操舵トルクTs、モータ電流センサ14からのモータ電流Imtrおよびモータ回転速度センサ15からのモータ回転速度ωmtrは、推定路面反力トルク演算器17に入力される。
The steering angle θh from the steering angle sensor 11 and the vehicle speed V from the
The vehicle speed V from the
規範路面反力トルク演算器16は、操舵角θhおよび車速Vに基づいて、規範路面反力トルクTalign_refを演算してアンダーステア判定器18に入力する。
推定路面反力トルク演算器17は、操舵トルクTs、モータ電流Imtr、モータ回転速度ωmtrおよび車速Vに基づいて、推定路面反力トルクTalign_estを演算して、アンダーステア判定器18に入力する。
なお、路面反力トルクとは、ハンドルを操舵した際に、タイヤを直進方向に戻そうとするトルクである。
The reference road surface
The estimated road surface reaction
The road surface reaction force torque is torque that attempts to return the tire to the straight direction when the steering wheel is steered.
アンダーステア判定器18は、規範路面反力トルク演算器16からの規範路面反力トルクTalign_refと推定路面反力トルク演算器17からの推定路面反力トルクTalign_estとに基づいて、車両がアンダーステアであるか否かを判定する。
The understeer determiner 18 determines whether the vehicle is understeer based on the reference road surface reaction torque Talign_ref from the reference road surface
電動パワーステアリング制御器1の動作フローを図3に示す。電動パワーステアリング制御器1は図3の動作フローを周期的に繰り返すものである。まず、操舵角センサ11は操舵角θhを検出し(ステップE1)、車速センサ22は車速Vを検出し(ステップE2)、操舵トルクセンサ13は操舵トルクTsを検出し(ステップE3)、モータ電流センサ14はモータ電流Imtrを検出し(ステップE4)、モータ回転速度センサ15はモータ回転速度ωmtrを検出する(ステップE5)。
An operation flow of the electric
次に、規範路面反力トルク演算器16は、操舵角θhおよび車速Vに基づいて、以下の式(1)のように、規範路面反力トルクTalign_refを演算する(ステップE6)。
Next, the reference road surface reaction
ただし、式(1)において、Kalignは、路面反力トルクが飽和しない走行領域での、操舵角θhに対する路面反力トルクの比率であり、車両ごとに固有の値である。
また、比率Kalignの値は、車速によっても異なるので、あらかじめ各車速に対応したテーブル値として求めて電動パワーステアリング制御器1のメモリ(図示省略)に記憶しておくものとする。
However, in the equation (1), Kalign is a ratio of the road surface reaction force torque to the steering angle θh in a traveling region where the road surface reaction force torque is not saturated, and is a unique value for each vehicle.
Further, since the value of the ratio Kalign varies depending on the vehicle speed, it is obtained in advance as a table value corresponding to each vehicle speed and stored in a memory (not shown) of the electric
次に、推定路面反力トルク演算器17は、操舵トルクTs、モータ電流Imtr、モータ回転速度ωmtrおよび車速Vに基づいて、推定路面反力トルクTalign_estを演算する(ステップE7)。
推定路面反力トルクTalign_estの具体的な演算処理については、ここでは省略するが、たとえば、特許第3353770号公報、特開2003−312521号公報および特開2005−324737号公報などに示される公知の手法を用いることができる。
Next, the estimated road surface reaction
The specific calculation process of the estimated road surface reaction torque Talign_est is omitted here, but is well known, for example, as disclosed in Japanese Patent Nos. 3353770, 2003-312521, and 2005-324737. Techniques can be used.
次に、アンダーステア判定器18は、規範路面反力トルクTalign_refと推定路面反力トルクTalign_estとの偏差に基づいて、以下の式(2)のように、アンダーステア度US_Indexを演算する(ステップE8)。
Next, the
なお、式(2)から求まるアンダーステア度US_Indexは、値が大きいほど、車両のアンダーステアが強いことを示している。 In addition, the understeer degree US_Index obtained from the equation (2) indicates that the larger the value, the stronger the understeer of the vehicle.
ここで、図4の説明図を参照しながら、操舵角θhおよびアンダーステア状態と、規範路面反力トルクTalign_ref、路面反力トルクおよびヨーレートとの関係について説明する。 Here, the relationship between the steering angle θh and the understeer state, the standard road surface reaction force torque Talign_ref, the road surface reaction force torque, and the yaw rate will be described with reference to the explanatory diagram of FIG.
図4は、低摩擦係数路面での一定車速走行において、操舵角θhをゼロから増加させていった際の、規範ヨーレートと実ヨーレートとの関係(上段参照)と、規範路面反力トルクTalign_refと路面反力トルクとの関係(下段参照)とを示している。 FIG. 4 shows the relationship between the reference yaw rate and the actual yaw rate when the steering angle θh is increased from zero in constant vehicle speed driving on a low friction coefficient road surface (see the upper row), the reference road surface reaction force torque Talign_ref, and It shows the relationship with the road surface reaction torque (see the lower part).
図4において、操舵角θhを増加させていくと、規範路面反力トルクTalign_refおよび規範ヨーレート(実線参照)は、操舵角θhの増大とともに線形に増大していく。 In FIG. 4, when the steering angle θh is increased, the reference road surface reaction force torque Talign_ref and the reference yaw rate (see the solid line) increase linearly as the steering angle θh increases.
一方、路面反力トルク(2点鎖線参照)は、操舵角θhが第1の操舵角θh1以上の領域では、規範路面反力トルクTalign_refの値から離れて飽和し、操舵角θhの増大とともに両トルク間の偏差が大きくなっていく。 On the other hand, the road surface reaction torque (see the two-dot chain line) saturates away from the value of the reference road surface reaction torque Talign_ref when the steering angle θh is greater than or equal to the first steering angle θh1, and both increase with the increase of the steering angle θh. Deviation between torques increases.
さらに操舵角θhが増加して、第2の操舵角θh2(>θh1)以上の領域になると、実ヨーレート(1点鎖線参照)が規範ヨーレートの値から離れて飽和し、操舵角θhの増大とともに両ヨーレート間の偏差が大きくなっていく。すなわち、操舵角θhが増加するほど、アンダーステア度US_Indexが高くなり、車両のアンダーステアが強くなっていく。 When the steering angle θh further increases and becomes a region equal to or larger than the second steering angle θh2 (> θh1), the actual yaw rate (see the one-dot chain line) saturates away from the standard yaw rate value, and the steering angle θh increases. Deviation between both yaw rates increases. That is, as the steering angle θh increases, the degree of understeer US_Index increases and the understeer of the vehicle becomes stronger.
なお、路面反力トルクの飽和は、実ヨーレートの飽和よりも「θh2−θh1」だけ早期に発生するが、このことは、たとえば公知文献「中島他、A Vehicle State Detection Method Based on Estimated Aligning Torque using EPS, 05AC−46, 2005 SAE」などから知られており、本発明ではこの現象を用いて、アンダーステア度を検出する。なお、路面反力トルクの飽和メカニズムに関しては、特許文献1の段落[0006]〜[0009]にも記載されているので省略する(本明細書における路面反力トルクは特許文献1記載のセルフアライニングトルクと同じである)。
The road surface reaction force torque saturation occurs earlier than the actual yaw rate saturation by “θh2−θh1”. This is because, for example, the well-known document “Nakashima et al., A Vehicle State Detection Method Aligned Torque Using”. EPS, 05AC-46, 2005 SAE ", etc., and the present invention uses this phenomenon to detect the degree of understeer. The road reaction force torque saturation mechanism is also described in paragraphs [0006] to [0009] of
アンダーステア判定器18においては、前記アンダーステア度US_Indexが予め設定された所定の閾値Th_usを越えるか否かによって、アンダーステアであるか否かを判定し(ステップE9)、アンダーステア判定結果を、原動機制御器2およびトランスミッション制御器3に通信バスを介して送信し(ステップE10、ステップE11)、今回の処理を終了する。
The
次に、原動機制御器2の詳細を説明する。原動機制御器2の構成については一般的であるので省略する。原動機制御器2の動作フローを図5に示す。原動機制御器2は図5の動作フローを周期的に繰り返すものである。まず、電動パワーステアリング制御器1から送信されるアンダーステア判定結果を受信する(ステップG1)。その判定結果を確認し(ステップG2)、アンダーステアでない場合は、通常処理(アクセルペダル踏み込み量や原動機の状態等に応じた原動機出力制御)を実施し(ステップG3)、今回の処理を終了する。
Next, details of the
一方、ステップG2の判定の結果、アンダーステアである場合は、車両を減速させるため、原動機出力を予め定めた所定値まで低減し(ステップG4)、今回の処理を終了する。 On the other hand, if the result of determination in step G2 is understeer, the motor output is reduced to a predetermined value in order to decelerate the vehicle (step G4), and the current process is terminated.
次にトランスミッション制御器3の詳細を説明する。トランスミッション制御器3の構成については一般的であるので省略する。トランスミッション制御器3の動作フローを図6に示す。トランスミッション制御器3は図6の動作フローを周期的に繰り返すものである。まず、電動パワーステアリング制御器1から送信されるアンダーステア判定結果を受信する(ステップT1)。その判定結果を確認し(ステップT2)、アンダーステアでない場合は、通常走行時の変速比及び変速時間設定処理(ステップT3〜ステップ7)を実施する。すなわち、車速(ステップT3)、アクセル開度(ステップT4)、シフトレバー位置を検出し(ステップT5)、これらを基に、例えば1速相当の変速比2.3から4速相当の変速比0.5の間で目標変速比を決定し(ステップT6)、変速時間設定値を通常走行時用の1.5秒に決定する(ステップT7)。なお、ここで、変速時間設定値とは、変速比の変更動作にかける時間のことである。
Next, details of the
一方、アンダーステアである場合は、車両減速用の変速比及び変速時間設定処理を実施する(ステップT8〜ステップT9)。すなわち、変速比を予め定めた値(例えば1速相当の2.3)に決定し(ステップT8)、また、変速時間設定値を車両減速用の0.5秒に決定する(ステップT9)。 On the other hand, when the vehicle is understeering, a vehicle speed reduction gear ratio and shift time setting process is performed (steps T8 to T9). That is, the gear ratio is determined to a predetermined value (for example, 2.3 corresponding to the first speed) (step T8), and the gear change time set value is determined to be 0.5 seconds for vehicle deceleration (step T9).
なお、上記の目標変速比の値や通常走行時用および車両減速用の変速時間設定値は、予めトランスミッション制御器3のメモリ(図示せず)にそれぞれ1以上記憶されているものとする。
It is assumed that at least one of the above target gear ratio value and normal driving time and vehicle deceleration speed setting value is stored in advance in a memory (not shown) of the
アンダーステアでない場合のステップT7以降と、アンダーステアである場合のステップT9以降の処理は同じであり、ここまでに決定した変速比及び変速時間設定値に基づき、実際に変速比を変更して(ステップT10)、今回の処理を終了する。 The processing after step T7 when understeering is the same as the processing after step T9 when understeering, and the speed ratio is actually changed based on the speed ratio and speed setting value determined so far (step T10). ), And terminates the current process.
このように本実施の形態では、通常走行時の変速時間設定値と、車両減速用の変速時間設定値(通常走行時の変速時間設定値よりも短い値)を備え、車両挙動不安定時に車両減速用の変速時間設定値を用いる。こうして図7に示すように、車両挙動不安定時(実線)は、通常走行時(破線)に比べ、短時間で変速比を変更することができ、これによって車両を即座に減速させ、車両挙動を的確に安定化できるため、車両挙動の安定化効果が大きい。 As described above, the present embodiment includes a shift time set value for normal travel and a shift time set value for vehicle deceleration (a value shorter than the shift time set value for normal travel). The speed change time setting value for deceleration is used. Thus, as shown in FIG. 7, when the vehicle behavior is unstable (solid line), the gear ratio can be changed in a shorter time than during normal driving (dashed line). Since it can be accurately stabilized, the effect of stabilizing vehicle behavior is great.
なお、本実施の形態においては変速時間設定値を1.5秒や0.5秒としたがこれに限るものではなく、走行試験結果等に基づいて最適な値に設定するか、あるいは、何らかの状態量に基づいてその都度決定するようにしても良い。 In the present embodiment, the shift time setting value is 1.5 seconds or 0.5 seconds, but the present invention is not limited to this, and it may be set to an optimal value based on the driving test result or the like, or It may be determined each time based on the state quantity.
実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る車両挙動安定化装置の構成は実施の形態1と基本的に同じである。但し、本実施の形態では、図8に示すように、実施の形態1におけるアンダーステア判定器18の代わりに、アンダーステア度演算器28を備えている。上述の実施の形態1における電動パワーステアリング制御器は、車両挙動が不安定か否かを出力したが、本実施の形態においては、車両の挙動不安定度合いを出力する。また、実施の形態1におけるトランスミッション制御器は、車両挙動不安定時に、所定の車両挙動不安定時用(車両減速用)の変速時間設定値を用いるようにしたが、本実施の形態においては、車両の挙動不安定度合いに応じて、変速時間設定値をその都度決定する。以下、詳細に説明する。
The configuration of the vehicle behavior stabilization device according to
本実施の形態に係る電動パワーステアリング制御器1の詳細を説明する。図8は、本実施の形態における電動パワーステアリング制御器1の詳細構成図である。図8において、操舵角センサ11、車速センサ12、操舵トルクセンサ13、モータ電流センサ14およびモータ回転速度センサ15からなる各種センサと、規範路面反力トルク演算器16、推定路面反力トルク演算器17は、上記の実施の形態1と同じである。なお、上述したように、本実施の形態では、実施の形態1におけるアンダーステア判定器18の代わりに、アンダーステア度演算器28を備えている。実施の形態1におけるアンダーステア判定器18は、アンダーステア度US_Indexを演算し、アンダーステア度US_Indexが所定の閾値Th_usを越えるか否かによって、アンダーステアであるか否かを判定し、その結果を出力したが、本実施の形態におけるアンダーステア度演算器28は、アンダーステア度US_Indexを実施の形態1と同様に演算し、その演算結果をそのまま出力するものである。
Details of the electric
本実施の形態に係る電動パワーステアリング制御器1の動作フローを図9に示す。電動パワーステアリング制御器1は図9の動作フローを周期的に繰り返すものである。ステップE1〜E7は実施の形態1と同じであるため、ここでは説明を省略する。本実施の形態では、ステップE7の次に、アンダーステア度演算器28が、規範路面反力トルクTalign_refと推定路面反力トルクTalign_estとの偏差に基づいて、実施の形態1と同じく上記の式(2)によって、アンダーステア度US_Indexを演算する(ステップE28)。そして、アンダーステア度US_Indexを原動機制御器2およびトランスミッション制御器3に通信バスを介して送信し(ステップE29)、今回の処理を終了する。
FIG. 9 shows an operation flow of the electric
次に、原動機制御器2の詳細を説明する。原動機制御器2の動作フローを図10に示す。原動機制御器2は図10の動作フローを周期的に繰り返すものである。まず、電動パワーステアリング制御器1から送信されるアンダーステア度US_Indexを受信する(ステップG21)。次に、アンダーステア度US_Indexが予め設定された所定の閾値Th_usを越えるか否か判定し(ステップG22)、越えない場合は、通常処理(アクセルペダル踏み込み量や原動機の状態等に応じた原動機出力制御)を実施し(ステップG23)、今回の処理を終了する。
Next, details of the
一方、ステップG22の判定で、アンダーステア度US_Indexが所定の閾値Th_usを越える場合は、車両を減速させるため、原動機出力を予め定めた所定値まで低減し(ステップG24)、今回の処理を終了する。 On the other hand, if the understeering degree US_Index exceeds a predetermined threshold Th_us in the determination in step G22, the motor output is reduced to a predetermined value in order to decelerate the vehicle (step G24), and the current process is terminated.
次にトランスミッション制御器3の詳細を説明する。トランスミッション制御器3の動作フローを図11に示す。トランスミッション制御器3は図11の動作フローを周期的に繰り返すものである。まず、電動パワーステアリング制御器1から送信されるアンダーステア度US_Indexを受信する(ステップT21)。次に、アンダーステア度US_Indexが予め設定された所定の閾値Th_usを越えるか否か判定し(ステップT22)、越えない場合は、通常走行時の変速比及び変速時間設定処理(ステップT23〜ステップ27)を実施する。なお、ステップT23〜T27は実施の形態1におけるステップT3〜T7と同じである。
Next, details of the
一方、アンダーステア度US_Indexが所定の閾値Th_usを越える場合は、車両減速用の変速比及び変速時間設定処理を実施する(ステップT28〜ステップT29)。具体的には、まず、変速比を予め定めた値(例えば1速相当の2.3)に決定する(ステップT28)し、次に、アンダーステア度US_Indexに応じて、マップ演算により、変速時間設定値を決定する(ステップT29)。ここでは、例えば図12に示すようにアンダーステア度US_Indexが大きいほど変速時間設定値が短くなるようにマップが設定されており、当該マップは、トランスミッション制御器3のメモリに記憶されているものとする。
On the other hand, when the understeering degree US_Index exceeds a predetermined threshold Th_us, a vehicle speed reduction gear ratio and shift time setting process is performed (step T28 to step T29). Specifically, first, the gear ratio is determined to be a predetermined value (for example, 2.3 corresponding to the first speed) (step T28), and then the shift time is set by map calculation according to the understeering degree US_Index. A value is determined (step T29). Here, for example, as shown in FIG. 12, the map is set so that the shift time setting value becomes shorter as the understeering degree US_Index is larger, and this map is stored in the memory of the
アンダーステア度US_Indexが所定の閾値Th_usを越えない場合のステップT27以降と、アンダーステア度US_Indexが所定の閾値Th_usを越える場合のステップT29以降の処理は同じであり、ここまでに決定した変速比及び変速時間設定値に基づき、実際に変速比を変更して(ステップT210)、今回の処理を終了する。 The processing after step T27 when the understeering degree US_Index does not exceed the predetermined threshold Th_us and the processing after step T29 when the understeering degree US_Index exceeds the predetermined threshold Th_us are the same. Based on the set value, the gear ratio is actually changed (step T210), and the current process is terminated.
このように本実施の形態では、車両の挙動不安定度合いに応じて、変速時間設定値を決定する。このため、車両の挙動不安定度合いが小さい場合は、搭乗者の乗り心地を大きく悪化させずに、車両挙動を安定化でき、車両の挙動不安定度合いが大きい場合のみ変速時間設定値を短くするので、搭乗者の乗り心地確保を考慮しつつ、車両挙動も的確に安定化することができる。 Thus, in the present embodiment, the shift time set value is determined according to the degree of instability of the behavior of the vehicle. For this reason, when the degree of vehicle behavior instability is small, the vehicle behavior can be stabilized without greatly deteriorating the ride comfort of the passenger, and the shift time set value is shortened only when the degree of vehicle behavior instability is large. Therefore, it is possible to accurately stabilize the vehicle behavior while considering the ride comfort of the passenger.
なお、本実施の形態においては、マップ演算により変速時間設定値を決定したが、これに限るものではなく、アンダーステア度US_Indexから変速時間設定値を求めるための、予め定めた演算式等を用いても良い。 In this embodiment, the shift time set value is determined by map calculation. However, the present invention is not limited to this, and a predetermined calculation formula for obtaining the shift time set value from the understeer degree US_Index is used. Also good.
また、実施の形態1及び2においては車両挙動不安定時に、原動機出力を予め定めた所定値まで低減し、また、変速比を予め定めた値に変更するようにしたが、これらは予め定めた値でなくても良く、例えば、車両の挙動不安定度合いやその他の状態量を応じて都度決定するようにしても良い。 In the first and second embodiments, when the vehicle behavior is unstable, the prime mover output is reduced to a predetermined value and the gear ratio is changed to a predetermined value. For example, it may be determined each time according to the degree of instability of the vehicle behavior and other state quantities.
また、実施の形態1及び2においては、変速比を徐々に変更するためのパラメータを「変速時間」としたが、変速時間に影響するパラメータであれば他のものでも良く、例えば、目標変速比の演算にローパスフィルタを適用する場合は、その時定数を車両挙動不安定時に小さくするようにしても良い。 In the first and second embodiments, the parameter for gradually changing the gear ratio is referred to as “shift time”, but any other parameter that affects the shift time may be used. For example, the target gear ratio When a low-pass filter is applied to this calculation, the time constant may be reduced when the vehicle behavior is unstable.
また、実施の形態1及び2においては、変速比が連続的に変化するCVT(Continuously Variable Transmission:無段変速機)の例を示したが、有段変速機でも良く、その場合は変速機を非係合状態から係合状態へ変化させる時間を、変更すれば良い。また、原動制御手段は内燃機関でも電動モータでどちらでも良く、原動機が内燃機関であれば供給空気量や燃料量を抑制したり、点火時期を変更する等によって、また原動機が電動モータであれば、モータへの供給電流を抑制する等によって出力低減を行うものである。 In the first and second embodiments, an example of CVT (Continuously Variable Transmission) in which the gear ratio continuously changes has been described. However, a stepped transmission may be used. The time for changing from the non-engaged state to the engaged state may be changed. The prime mover control means may be either an internal combustion engine or an electric motor. If the prime mover is an internal combustion engine, the supply air amount or the fuel amount is suppressed, the ignition timing is changed, or the prime mover is an electric motor. The output is reduced by suppressing the current supplied to the motor.
また、実施の形態1及び2においては、アンダーステアを検出するために、推定路面反力トルクと規範路面反力トルクを演算し、その偏差の絶対値をアンダーステア度US_Indexとして、これが所定の値を超えた場合にアンダーステアと判定したが、推定路面反力トルクに基づいたアンダーステアの判定方法はこれに限るものではなく、例えば、本実施の形態と同様に演算した推定路面反力トルクを、微分して「推定路面反力トルクの変化率Talign_rate_est」を求め、また、下記の式(3)で「路面反力トルクの規範変化率Talign_rate_ref」を演算し、下記の式(4)をアンダーステア度US_Indexとすれば、本実施の形態と同様、路面反力トルクの飽和現象に基づいてアンダーステアを検出することができる(路面反力トルクの飽和時は、路面反力トルクの規範変化率Talign_rate_refと推定路面反力トルクの変化率Talign_rate_estに差異が生じるため)。なお、この方法であれば、図2および図8に示した操舵角センサ11は不要であり、アンダーステア抑制装置の製作コストが低減できる。 In the first and second embodiments, in order to detect understeer, an estimated road reaction torque and a reference road reaction torque are calculated, and the absolute value of the deviation is set as an understeer degree US_Index, which exceeds a predetermined value. However, the understeer determination method based on the estimated road reaction torque is not limited to this. For example, the estimated road reaction torque calculated in the same manner as in the present embodiment is differentiated. "Estimated road surface reaction force torque change rate Talign_rate_est" is calculated, and "Road surface reaction torque standard change rate Talign_rate_ref" is calculated by the following equation (3), and the following equation (4) is set as the understeering degree US_Index. As in the present embodiment, understeer can be detected based on the road surface reaction torque saturation phenomenon (when the road surface reaction torque is saturated). , Since the difference occurs in the road surface reaction torque norms change rate Talign_rate_ref estimated road surface reaction torque change rate Talign_rate_est). With this method, the steering angle sensor 11 shown in FIGS. 2 and 8 is unnecessary, and the manufacturing cost of the understeer suppressing device can be reduced.
但し、数(3)において、ωh:ハンドル操舵速度(モータ回転速度ωmtrにギア比を乗じたもの)とし、V、Kalignについては上記式(1)と同様である。 However, in Equation (3), ωh is a steering wheel steering speed (motor rotation speed ωmtr multiplied by a gear ratio), and V and Kalign are the same as the above formula (1).
また、実施の形態1及び2においては、電動パワーステアリング制御器の情報を基にアンダーステアを検出する例を示したが、車両挙動不安定の検出手法は、他の公知の手法でも良く、例えば、特開平6−99800号公報に示されるように、ハンドル角と車速から演算する規範ヨーレートと、ヨーレートセンサで検出する実ヨーレートを比較してアンダーステアやオーバーステアを検出する手法が知られている。 Further, in the first and second embodiments, the example in which understeer is detected based on the information of the electric power steering controller has been shown, but the vehicle behavior instability detection method may be another known method, for example, As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-99800, a method for detecting understeer or oversteer by comparing a reference yaw rate calculated from a steering wheel angle and a vehicle speed and an actual yaw rate detected by a yaw rate sensor is known.
また、本実施の形態においては、車両挙動不安定を検出し、原動機制御器による原動機出力の低減とトランスミッション制御器によるシフトダウンの双方を実施するようにしたが、トランスミッション制御器によるシフトダウンのみ実施しても良い。また、原動機の出力状態によってはシフトダウンではなくシフトアップすることで車輪の駆動トルクを低減させ、車両を減速させるようにしても良い。 In the present embodiment, the vehicle behavior instability is detected, and both the reduction of the motor output by the prime mover controller and the shift down by the transmission controller are performed, but only the shift down by the transmission controller is performed. You may do it. Further, depending on the output state of the prime mover, the vehicle driving speed may be reduced by shifting up instead of downshifting, thereby decelerating the vehicle.
1 電動パワーステアリング制御器、2 原動機制御器、3 トランスミッション制御器、11 操舵角センサ、12 車速センサ、13 操舵トルクセンサ、14 モータ電流センサ、15 モータ回転速度センサ、16 規範路面反力トルク演算器、17 推定路面反力トルク演算器、18 アンダーステア判定器、28 アンダーステア度演算器。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
原動機の状態に応じて原動機出力を制御する原動機制御手段と、
前記原動機制御手段からの前記原動機出力の車輪への伝達を制御するトランスミッション制御手段と
を備え、
前記トランスミッション制御手段は変速比の変更を実施するものであって、
前記車両挙動不安定検出手段の検出結果により前記車両が挙動不安定であると判定された時に、前記トランスミッション制御手段は、前記変速比の変更動作を通常走行時に比べて短時間で実施する
ことを特徴とする車両挙動安定化装置。 Vehicle behavior instability detection means for detecting vehicle behavior instability or behavior instability, and
Prime mover control means for controlling the prime mover output according to the state of the prime mover;
Transmission control means for controlling transmission of the prime mover output from the prime mover control means to wheels, and
The transmission control means is for changing a gear ratio,
When it is determined from the detection result of the vehicle behavior instability detection means that the vehicle is unstable in behavior, the transmission control means performs the speed ratio changing operation in a shorter time than during normal driving. A vehicle behavior stabilization device.
前記変速時間設定値として、通常走行時に用いる第一の変速時間設定値と、車両挙動不安定時に用いる前記第一の変速時間設定値よりも短い値の第二の変速時間設定値とを備え、前記車両挙動不安定検出手段の検出結果に応じて、前記第一の変速時間設定値と前記第二の変速時間設定値のいずれを用いるかを決定する
ことを特徴とする請求項1記載の車両挙動安定化装置。 The transmission control means sets the shift time setting value, which is a set time to be applied to the speed ratio changing operation while changing the speed ratio.
The shift time setting value includes a first shift time setting value used during normal driving and a second shift time setting value shorter than the first shift time setting value used when the vehicle behavior is unstable. The vehicle according to claim 1, wherein which of the first shift time set value and the second shift time set value is used is determined according to a detection result of the vehicle behavior instability detection means. Behavior stabilization device.
前記車両の挙動不安定度合いが所定値を越える場合に、
前記トランスミッション制御手段は、前記車両の挙動不安定度合いに基づいて前記変速時間設定値を決定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の車両挙動安定化装置。 The vehicle behavior instability detection means detects the behavior instability level of the vehicle,
When the vehicle behavior instability exceeds a predetermined value,
The vehicle behavior stabilization device according to claim 1 or 2, wherein the transmission control means determines the shift time set value based on a degree of behavioral instability of the vehicle.
車速を検出する車速検出手段と、
ドライバの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
ドライバの操舵力をアシストする電動モータと、
前記電動モータのモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記電動モータの回転速度を検出するモータ速度検出手段と、
前記車速と前記操舵トルクと前記モータ電流と前記回転速度とに基づき推定路面反力トルクを演算する推定路面反力トルク演算手段と
を備え、
前記推定路面反力トルク演算手段の出力に基づいて、車両の挙動不安定あるいは挙動不安定度合いを検出する
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の車両挙動安定化装置。 The vehicle behavior instability detecting means is
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Steering torque detecting means for detecting the steering torque of the driver;
An electric motor that assists the steering force of the driver;
Motor current detecting means for detecting a motor current of the electric motor;
Motor speed detecting means for detecting the rotational speed of the electric motor;
An estimated road surface reaction torque calculating means for calculating an estimated road surface reaction torque based on the vehicle speed, the steering torque, the motor current, and the rotational speed;
The vehicle behavior stabilization device according to any one of claims 1 to 4, wherein a vehicle behavior instability or a behavior instability level is detected based on an output of the estimated road surface reaction force torque calculation means. .
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